Engrenagens

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ENGRENAGENS
As engrenagens, também chamadas rodas dentadas, são elementos básicos na transmissão de potência entre árvores.

Elas permitem a redução ou aumento do momento torsor, com mínimas perdas de energia, e aumento ou redução de velocidades, sem perda nenhuma de energia, por não deslizarem.

A mudança de velocidade e torção é feita na razão dos diâmetros primitivos. Aumentando arotação, o momento torsor diminui e vice-versa. Assim, num par de engrenagens, a maior delas terá sempre rotação menor e transmitirá momento torsor maior. A engrenagem menor tem sempre rotação mais alta e momento torsor menor.

O movimento dos dentes entre si processa-se de tal modo que no diâmetro primitivo não há deslizamento, havendo apenas aproximação e afastamento.

Nas demais partes doflanco, existe ação de deslizamento e rolamento. Daí conclui-se que as velocidades periféricas (tangenciais) dos círculos primitivos de ambas as rodas são iguais (lei fundamental do dentado).

Elementos básicos das engrenagens




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• (De) Diâmetro externo

É o diâmetro máximo da engrenagem De = m (z + 2).

• (Di) Diâmetro interno

É o diâmetro menor da engrenagem.• (Dp) Diâmetro primitivo

É o diâmetro intermediário entre De e Di. Seu cálculo exato é Dp

= De - 2m.

• (C) Cabeça do dente

É a parte do dente que fica entre Dp e De.

• (f) Pé do dente

É a parte do dente que fica entre Dp e Di.

• (h) Altura do dente

É a altura total do dente De − Di

ou h = 2,166 . m

• (e) Espessura de dente

É a distância entre os doispontos extremos de um dente, medida à altura do Dp.

• (V) Vão do dente

É o espaço entre dois dentes consecutivos. Não é a mesma medida de e.

• (P) Passo

Medida que corresponde a distância entre dois dentes consecutivos, medida à altura do Dp.

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(M) Módulo

Dividindo-se o Dp pelo número de dentes (z), ou o passo (P) por π, teremos um número que se chama módulo (M).Esse número é que caracteriza a engrenagem e se constitui em sua unidade de medida.

O módulo é o número que serve de base para calcular a dimensão dos dentes.

• (α) = Ângulo de pressão

Os pontos de contato entre os dentes da engrenagem motora e movida estão ao longo do flanco do dente e, com o movimento das engrenagens, deslocam-se em uma linha reta, a qual forma, com a tangentecomum às duas engrenagens, um ângulo. Esse ângulo é chamado ângulo de pressão (α), e no sistema modular é utilizado normalmente com 20 ou 15º.

Perfil do flanco do dente

O perfil do flanco do dente é caracterizado por parte de uma curva cicloidal chamada evolvente. A figura apresenta o processo de desenvolvimento dessa curva.

O traçado prático da evolvente pode ser executado ao redor deum círculo, marcando-se a trajetória descrita por um ponto material definido no próprio fio.

Quanto menor for o diâmetro primitivo (Dp), mais acentuada será a evolvente. Quanto maior for o diâmetro primitivo, menos acentuada será a evolvente, até que, em uma engrenagem de Dp infinito (cremalheira) a evolvente será uma reta. Neste caso, o perfil do dente será trapezoidal, tendo como inclinaçãoapenas o ângulo de pressão (α).




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Geração de evolvente

Imagine a cremalheira citada no item anterior como sendo uma ferramenta de corte que trabalha em plaina vertical, e que a cada golpe se desloca juntamente com a engrenagem a ser usinada (sempre mantendo a mesma distância do diâmetro primitivo).

É por meio desse processo contínuo que é gerada,passo a passo, a evolvente.




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O ângulo de inclinação do perfil (ângulo de pressão α) sempre é indicado nas ferramentas e deve ser o mesmo para o par de engrenagens que trabalham juntas.

Tipos de engrenagens

Engrenagem cilíndrica de dentes retos

Os dentes são dispostos paralelamente entre si e em relação ao eixo. É o tipo mais comum de engrenagem e o de mais...
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